[KASEAOPE] La haute technologie pour mieux comprendre les monts sous-marins

Initié en mai 2023, le projet KASEAOPE[1] a pour objectif d’étudier l’évolution des monts sous-marins, sur huit ans maximum, pour identifier les facteurs qui structurent la vie marine. Ces observations doivent permettre de comprendre comment évoluent dans le temps ces écosystèmes spécifiques, afin de repérer les facteurs environnementaux, océanographiques et géologiques qui influencent les communautés vivant sur le fond marin et dans la colonne d’eau (les communautés benthiques et mésopélagiques)… Des connaissances qui aideront à affiner les plans de gestion pour les protéger.

Un observatoire sous-marin dans le Parc

Les sites Stylaster et Munida, dont les sommets culminent  respectivement à 500 mètres et 90m de profondeur et distants de 50 miles, sont des hotspots de biodiversité qui diffèrent par leurs communautés biologiques et leurs conditions océanographiques et géologiques. Ils se situent sur la Ride de Norfolk, l’une des réserves naturelles du parc naturel de la mer de Corail. Le projet fait suite aux campagnes KANADEEP (2019) et KANA-RECUP (2020), qui ont fourni les premières données in situ, sur plusieurs monts sous-marins du domaine maritime de la Nouvelle-Calédonie.

Depuis 2023, les scientifiques ont déployé sur Stylaster et Munida, un arsenal de dispositifs pour mesurer toute sortes de paramètres : les variations journalières et saisonnières de la biomasse dans la colonne d’eau, température, salinité, oxygène, suivi des courants, turbulence, ADN environnemental…

Trois campagnes et des milliers de données

La campagne KASEAOPE 1 (du 3 au 8 mai 2023) a consisté principalement à déployer des dispositifs de mesure pour l’étude du mont Stylaster : une ligne de mouillage instrumentée pour le suivi des courants et de la biologie de la colonne d’eau, une station « Edokko » sur le sommet du mont pour des prises de vue sur le fond.

La campagne KASEAOPE 2 (du 19 au 25 octobre 2024) a permis de récupérer ce matériel, et de le déployer une nouvelle « station benthique^[2] » instrumentée : caméra vidéo pour l’observation de la faune au-dessus du fond et d’un ensemble de capteurs équivalents à ceux de la ligne de mouillage (hydrophones pour enregistrer les sons des cétacés, tsunamimètre^[3], ADCP^[4], CTD^[5], échosondeurs^[6], piège à particules^[7], turbidimètre^[8], optode^[9]), d’instruments de récolte de particules et de larves (piège à particules, colonisateurs biologiques). Cette station a été spécifiquement développée pour avoir un impact minimal sur l’environnement, grâce à un système innovant permettant une récupération sans dépôt de lest sur le fond.

La campagne KASEAOPE 3 (du 29 octobre au 1^er décembre 2025) a permis la récupération de la station benthique déployée pendant la campagne KASEAOPE 2 sur le sommet du mont Stylaster et son installation  sur le mont Munida où les scientifiques ont également déployé (sur le mont et autour) trois lignes de mouillages, équipés d’instruments de mesure des courants, de la turbidité, de l’hydrologie (température, salinité, oxygène), des flux de matière (piège à particules) et des compartiments biologiques (plaques de colonisation,  échosondeur, piège à particules et larves). L’alignement de 3 lignes de mouillages le long de la pente du mont sous-marin permettra de mieux comprendre les ondes et turbulences crées par l’interaction de la marée avec les monts sous-marins et leur impact sur les écosystèmes. La campagne, comme les deux précédentes, a également permis l’acquisition de données de sondeurs de surface pour la caractérisation des communautés mésopélagiques.

L’observatoire est complété cette année par des mesures et échantillonnage sur une dizaine de stations réparties autour et sur les monts sous-marins, ainsi qu’une station de référence. Des mesures physiques répétées à très haute fréquence sur la verticale (avec des instruments comme les profileurs de courant, la CTD, des profileurs acoustiques pour les communautés biologiques, des échantillonnages d’eau pour la chimie et la production primaire et d’organismes migrant dans la colonne d’eau (zooplancton et micronecton) par filets et chaluts, contribueront à mieux comprendre la dynamique complexes des masses d’eau et des communautés biologiques sur ces structures en trois dimensions.

Des premiers résultats

En dépit de problèmes techniques rencontrés sur d’autres stations implantées dans la région, comme le décrochement d’une station Edokko − retrouvée en novembre 2024 sur la côte dans la région de Brisbane (Australie) –, ou du dysfonctionnement d’un échantillonneur d’ADNe, l’équipe de recherche dispose désormais de plus de deux ans d’acquisition de données.

Les résultats préliminaires révèlent des fluctuations de température de l’ordre de 10 ° C à 400-500 m, probablement liées aux ondes de marée interne. De premières mesures ont été réalisées sur les variations journalières et saisonnières de la biomasse dans la colonne d’eau, simultanément aux fluctuations des courants, et d’autres paramètres des masses d’eau (température, salinité, oxygène).

Développer un réseau d’observatoires sous-marins innovant

KASEAOPE est le volet calédonien d’un programme plus vaste appelé ScInObs, « Science, INnovations et Observatoires Sous-marins », qui vise à concevoir et déployer des observatoires sous-marins « nouvelle génération » dans les milieux océaniques profonds. L’objectif est de rendre ces observatoires plus interdisciplinaires, moins coûteux par une fréquence de maintenance assez faible (12 à 18 mois), déployables avec des moyens à la mer limités, et avec une empreinte environnementale moindre.  Fruit d’une collaboration entre l’IFREMER et son homologue japonais JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), ce projet qui implique également des chercheurs de l’IRD est rattaché au programme OneDeepOcean (One Ocean Network for Deep Observation) qui vise à comprendre le fonctionnement des écosystèmes des grands fonds marins, la façon dont le changement climatique et les activités humaines les impactent.